环氧丙烯酸树脂改性阴极聚氨酯电泳漆的合成及性能的研究

data-full-width-responsive="true"> 0 引言环氧阴极电泳漆漆膜坚韧、耐化学品性优、耐腐蚀性强，适宜用于底漆，但具有漆膜硬而脆、柔韧性不佳、光泽不高等缺陷。丙烯酸阴极电泳漆具有优异的保光、耐候、抗紫外线老化、高装饰等性能，广泛用于底面合一电泳涂装[1-2]，但存在耐热性和耐磨性差等缺点。针对上述两种材料的结构和性能的特点，本文用环氧改性后的丙烯酸树脂改性阴极聚氨酯电泳漆，得到了表观无缺陷，耐化学腐蚀性较优异的漆膜。1 实验部分11 主要仪器和原料SR-1 型电泳仪：鹿城三瑞电源厂；BY 型铅笔硬度计(小车式)：上海普申化工机械有限公司；WGG 便携式镜向光泽计：上海普申化工机械有限公司；Exacto 涂层测厚仪：ElektroPhysik Dr Steingroever GmbH Co KG；盐雾试验机：中国青岛海鼎电器有限公司(参数：单相220 V AC 50Hz，功率2 kWM，盐雾沉降率1~2 mL/80 cm-2h)。聚四氢呋喃醚二醇(PTMG，Mn=1 000)：青岛宇田化工有限公司，工业品；异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)：青岛宇田化工有限公司，工业品；环氧丙烯酸树脂(PPG-EA)：天津天骄集团有限公司，工业品；1,4-丁二醇(BDO)：天津市博迪化工有限公司，分析纯；N-甲基二乙醇胺(MDEA)：西安石油化工厂，工业品；丁酮肟(MEKO)：浙江衢州化工厂，工业品；冰醋酸(HAc)：分析纯，莱阳市双双化工有限公司；过氧化苯甲酰(BPO)：默克尔精细化学品有限公司，化学纯；1,4-二氧六环、各种助剂。12 环氧丙烯酸树脂改性阴极聚氨酯电泳树脂的合成在装有搅拌棒和温度计的三口烧瓶中， 加入PTMG-1000，90 ℃脱水后加入IPDI，80 ℃反应2 h 后，加入BDO、E-12 和PPG-EA，反应2 h 后，降温至40 ℃以下，加入MDEA，继续反应2 h 后，加入MEKO，50~55 ℃反应1 h 后，降温至40 ℃以下用HAc 中和，得到环氧丙烯酸改性的聚氨酯阴极电泳树脂。制备原理如图1 所示。13 漆膜的制备以去离子水调节阴极电泳树脂固含量至15%，在极间电压为40 V、槽液温度25 ℃及电泳时间40 s 涂装条件下，以钢板(阴极)作底材进行电泳。涂装完成后，取出阴极板用自来水冲洗片刻，在150 ℃下烘烤30 min，冷却后待用。14 分析与测试(1) 红外光谱分析(FT-IR)：采用傅里叶红外光谱仪，溴化钾压片，测定范围500～4 000 cm-1，分辨率2 cm-1。(2) 漆膜性能测试采用WGG-60便携式镜向光泽计测定光泽；采用Exacto 涂层测厚仪测定漆膜厚度；根据GB/T 67391986测定漆膜硬度；根据GB/T1771 测定漆膜耐盐雾性；5%稀盐酸浸泡漆膜，漆膜变黑时间即为耐酸时间。2 结果与讨论21 红外光谱(FT-IR)分析图2、图3 分别为环氧丙烯酸树脂和环氧丙烯酸改性聚氨酯阳离子电泳树脂的红外光谱谱图。从图(2)和图(3)中可以看出，图(2)在3 325 cm-1 处有较强的吸收峰，其为OH 伸缩振动吸收峰，但图(3)在3 325 cm-1 处的吸收峰消失，且在3 446 cm-1 处有氨酯键(NHCOO)的NH 吸收峰，说明环氧丙烯酸树脂中的OH 与NCO 完全反应；图(2)在1 696 cm-1附近的吸收峰是丙烯酸基中的C=O 的伸缩振动，图(3)在1724 cm-1附近的吸收峰是丙烯酸基中的C=O 和氨酯健(NHCOO)的C=O 的伸缩振动的重叠吸收谱带，说明丙烯酸基引入到聚氨酯阳离子电泳树脂中。